從應用層和后臺分析便攜式電子產(chǎn)品的節(jié)能技術(shù)
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2．硬件支持的低功率模式
嵌入式微控制器通常設(shè)有至少一個低功率模式，以支持應用層的電源管理功能。美國國家半導體CP3000系列連接處理器采用先進的電源管理技術(shù)，其中內(nèi)置的兩個12MHz及32.768kHz振蕩器負責支持四個不同模式：
活躍模式―有關(guān)應用以 12MHz的系統(tǒng)時鐘頻率全速運行。片上鎖相環(huán)路時鐘乘法器負責提供24MHz的中央處理器時鐘，也為USB節(jié)點控制器提供48MHz的時鐘。
圖2：自適應電壓調(diào)節(jié)硬件系統(tǒng)。
節(jié)能模式―CPU及指定的外圍器件都由32.768kHz的時鐘負責為其提供時鐘信號，12MHz的振蕩器及鎖相環(huán)路可能會被關(guān)閉。
空閑模式―CPU及指定的外設(shè)沒有時鐘為其提供時鐘信號，由32.768kHz振蕩器為其提供時鐘信號的看門狗計時器可以被編程，以脫離空閑模式。可以對MIWU模塊進行編程，當在某個端口管腳上檢測到上升或下降邊沿，觸發(fā)系統(tǒng)脫離空閑模式。
停止模式―將32.768kHz的振蕩器關(guān)閉。MIWU模塊仍繼續(xù)運行，使外部信號可以觸發(fā)系統(tǒng)脫離停止模式。
我們可以利用不同的方式來執(zhí)行這些模式，以便達到節(jié)能的目的。雖然沒有一套現(xiàn)成的規(guī)律可以適用于所有系統(tǒng)，但表1列出了將應用電源管理模式映射到藍牙及CP3000模式的實際應用。
3．如何處理未使用的外設(shè)
對于大部分的微處理器設(shè)計來說，只要關(guān)閉沒有使用的外設(shè)，便可降低功耗。CP3000系列芯片分別為每一外設(shè)模塊提供使能位，該芯片可以支持非常多的外設(shè)，根本沒有哪種應用可以完全用到這些外設(shè)模塊，因此必定有部分外設(shè)模塊暫時未用。為了降低功耗，這些未用的外設(shè)模塊必須全部關(guān)閉。
由于外設(shè)所需的時鐘頻率與系統(tǒng)的時鐘頻率不同，也由于外設(shè)的時鐘頻率不受所采用的電源管理模式控制，因此CP3000芯片的時鐘合成模塊負責為這些外設(shè)提供獨立的時鐘。為了盡量節(jié)省電能，應關(guān)閉這些未用外設(shè)的輔助時鐘。
4．如何處理未使用的端口管腳
如果任由沒有被驅(qū)動的CMOS輸入端電壓浮動至介于邏輯電平0與1之間的輸入電壓范圍，將會產(chǎn)生額外的功耗。如果I/O端口配置為輸入端，而且任由其自由浮動，上述情況便有可能出現(xiàn)，因此任何沒有外部驅(qū)動或拉高/拉低的輸入端口都應配置為輸出端。CP3000端口電路設(shè)有可編程的上拉功能，以避免未驅(qū)動的輸入端電壓自由浮動。
CP3000的端口管腳在芯片復位后配置為輸入端，這是CP3000芯片的預設(shè)配置。采用這樣的配置是有必要的，因為外接元件可能會驅(qū)動這些端口。這些端口如果預設(shè)為輸出端，微控制器與外接元件可能會在復位后互相爭奪使用緩沖區(qū)。因此，有關(guān)應用有責任在復位后配置沒有被驅(qū)動的端口管腳。
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